轮式机器人移动过程中滑模控制策略的研究

• 作者: 陈勇 刘哲 乔健 卢清华 谢永芳
• 来源期刊: 控制工程
• 关键词: 轮式移动机器人 滑模控制 路径跟踪 指数趋近律 全局稳定
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 建模与仿真系统
• 页码范围: 963-970
• 页数: 8页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.14107/j.cnki.kzgc.20190635

摘要

针对移动机器人的路径跟踪控制问题,提出了一种全局稳定定理与指数趋近律相结合的滑模控制方法.在控制器的设计中,定义了惯性坐标系和机器人坐标系,建立移动机器人运动模型,标定出位置误差和姿态角误差;基于指数趋近律设计了移动机器人的轨迹跟踪控制器,利用全局稳定定理改进了控制器的控制律算法,通过Lyapunov函数证明了控制器的稳定性;最后采用双环闭环控制结构对此路径跟踪系统进行了 MATLAB仿真,并与传统指数控制律设计的控制器进行对比.结果表明,该方法提高了机器人在路径跟踪过程中线速度与角速度的稳定性,削弱了指数控制律的抖振现象,验证了新指数控制律设计的轨迹跟踪控制器的可行性与有效性.